水华拟多甲藻的孢囊形成和萌发机理研究

近年来，淡水拟多甲藻水华在我国各地频繁发生，特别是在武汉东湖、三峡库区支流和福建九龙江流域，严重威胁水生态安全和居民饮水安全。本项目拟选取武汉东湖、三峡水库等为对象，通过野外生态学调查和室内培养，研究其水华形成种倪氏拟多甲藻Peridiniopsis niei的生活史、营养需求，特别是通过野外生态学调查拟多甲藻孢囊的周年动态，结合室内实验，分析不同条件下如温度、光照、营养盐和摄食压力等对甲藻胞囊形成和萌发的影响，分析孢囊的形成和萌发条件，探讨拟多甲藻水华形成和消亡的生物学机理，为武汉东湖、三峡库区及类似水体的水生态管理和甲藻水华防治提供参考。

1. 项目实施期间，我们弄清了倪氏拟多甲藻的生活史和发现了胞囊重悬浮的机制。甲藻营养细胞在条件不适时可以直接转变成临时性胞囊，积累物以淀粉颗粒物为主，细胞由于密度变大而沉到水底。胞囊在自然环境中休眠8-10个月后，当水温降低和透明度增加时(冬季12月)，胞囊开始萌发，主要的变化有：胞内物质由淀粉转变为低密度的脂类，同时体积膨大，这两个因素的共同作用使胞囊物理密度变小，在湖水的轻微扰动下能够悬浮在水柱中获得光照而代谢活跃。萌发后的运动营养细胞最大的变化是其光合效率显著提高。小于150C的低温对维持胞囊维持活性和萌发非常重要，大于150C时对胞囊的光系统产生了损伤。.2. 对东湖倪氏拟多甲藻的野外生态学研究中发现，甲藻水华盛期在每年3-4月份，温度和光照是决定因素。甲藻水华末期，胞囊形成量并不大，对水华消亡过程起的作用较小。.3. 胞囊的形态学研究发现：在倪氏拟多甲藻胞囊萌发中，少部分有共生真核。在胞囊萌发的分裂过程中，共生真核一般不同步，我们认为可能这种共生系统可能不稳定，不能直接遗传给下一代。.4.发现一定浓度的碘胶束(micelle)溶液能够对具有薄壳的有壳类甲藻的板片进行染色，通过此新方法，观察到倪氏拟多甲藻在原生质膜和外壳之间还存在一层结构，我们将其命名为间囊膜(middle envelope membrane)。动孢子在间囊膜内发育成熟后，外壳破裂，动孢子连同整个薄膜可以完全释放到水体或留在外壳内；然后间囊膜顶端开孔，动孢子逸出。.5. 项目期间，没有能够连续培养成功倪氏拟多甲藻，但发现天然原水被以不同比例和BG11混合，我们发现比例是1:1时且添加维生素时，它能够维持存活一个月左右。.6. 项目实施期间培养了两个博士生和1个硕士生，发表7篇学术论文，4篇为英文。